Fundamentos de Fisiología Cardiovascular y Renal: Ciclo Cardíaco, Dinámica de Fluidos y Función Excretora

Fisiología Cardiovascular

Ciclo Cardíaco

Sístole ventricular: Período de eyección.

Apertura de las válvulas aórtica y pulmonar, lo que permite la eyección o salida de sangre por la aorta y la arteria pulmonar. Termina cuando se cierran las válvulas aórtica y pulmonar.

Relajación isovolumétrica o isométrica: Ocurre con el cierre de las válvulas aórtica y pulmonar, sin que se abran las válvulas auriculoventriculares (AV). En esta fase, se encuentra muy poca sangre en los ventrículos, ya que es posterior a la eyección.

Curva de Presión Aórtica

Durante la contracción del ventrículo izquierdo, se eleva la presión aórtica. La válvula aórtica se abre a una presión de aproximadamente 80 mmHg, y la presión puede alcanzar un máximo de 120 mmHg.

Sonidos Cardíacos

Primer sonido cardíaco (S1): Producido por el cierre de las válvulas auriculoventriculares (mitral y tricúspide).

Segundo sonido cardíaco (S2): Producido por el cierre de las válvulas aórtica y pulmonar.

Focos Ectópicos y Ritmo Cardíaco

Foco ectópico en el nodo AV: Puede generar un ritmo de 40-60 latidos por minuto.

Foco ectópico ventricular: Puede generar un ritmo de 15-40 latidos por minuto.

Distribución de la Circulación

Porcentaje de Circulación Sistémica y Pulmonar

• Corazón: 7% del volumen sanguíneo total.
• Circulación sistémica: 84% del volumen sanguíneo total.
• (Nota: El 9% restante corresponde a la circulación pulmonar)

Dinámica del Flujo Sanguíneo

Flujo Turbulento

El flujo turbulento es:

• Directamente proporcional a:
  • Velocidad del flujo
  • Diámetro del vaso
  • Densidad de la sangre
• Inversamente proporcional a:
  • Viscosidad de la sangre

Distensibilidad y Compliancia Vascular

Distensibilidad: Capacidad de un vaso sanguíneo para distenderse o estirarse en respuesta a un aumento de presión.

Compliancia (o Compliance): Medida de la relación entre el cambio de volumen y el cambio de presión en un vaso (Distensibilidad x Volumen). Indica la capacidad de almacenamiento de un vaso.

• Un vaso puede tener alta distensibilidad pero una compliancia relativamente menor si su volumen inicial es muy bajo.

• Un vaso con menor distensibilidad generalmente tendrá menor compliancia. El concepto de ‘mayor almacén’ se refiere a una alta compliancia, característica de las venas.

• A mayor compliancia de la aorta, más efectiva es la amortiguación de la onda de pulso, lo que puede influir en la velocidad de propagación de dicha onda.

• Una menor compliancia arterial (arterias más rígidas) se asocia con una onda de pulso más rápida. La velocidad del flujo sanguíneo en los capilares es intrínsecamente lenta debido a su vasta área de sección transversal total.

Presión Arterial

Presión Arterial Media (PAM): El promedio de la presión en las arterias durante un ciclo cardíaco.

Presiones hidrostáticas adicionales (en bipedestación, respecto al nivel del corazón):

• Presión en los pies: +90 mmHg (aproximadamente)
• Presión en las manos (si están por debajo del nivel del corazón): +35 mmHg (aproximadamente, varía con la altura)

Regulación Vascular

Teoría miógena: El estiramiento de los vasos sanguíneos pequeños (arteriolas), causado por un aumento de la presión arterial, provoca una contracción refleja del músculo liso vascular para regular el flujo.

Fisiología de los Líquidos Corporales y Renal

Electrolitos en Líquidos Corporales

Principales electrolitos del Líquido Intracelular (LIC): Catión principal: K⁺ (Potasio); Aniones principales: Fosfatos y Proteínas.

Principales electrolitos del Líquido Extracelular (LEC): Catión principal: Na⁺ (Sodio); Aniones principales: Cl^– (Cloruro) y HCO₃^– (Bicarbonato).

Función Tubular Renal

Túbulo Proximal

Reabsorbe aproximadamente el 65% de: agua, Na⁺, Cl^–, HCO₃^–, K⁺, glucosa, aminoácidos.

Secreta: H⁺, ácidos orgánicos y bases.

Asa de Henle

Asa descendente delgada: Reabsorbe aproximadamente el 20% del H₂O filtrada.

Asa ascendente gruesa: Reabsorbe: Na⁺, Cl^–, K⁺, Ca²⁺, HCO₃^–, Mg²⁺ y secreta H⁺.

Túbulo Distal

Porción temprana del túbulo distal: Reabsorbe: Na⁺, Cl^–, K⁺ y Ca²⁺ (esta última bajo la acción de la hormona paratiroidea – PTH).

Segunda porción del túbulo distal y túbulo colector cortical: Reabsorbe Na⁺ (y agua si la ADH está presente) y secreta K⁺ (principalmente por acción de la aldosterona).

Conducto Colector Medular

Reabsorbe: Na⁺, Cl^–, H₂O (principalmente bajo la acción de la hormona antidiurética – ADH, reabsorbiendo hasta un 10% adicional del agua filtrada) y HCO₃^–. También participa en la secreción de H⁺ y reabsorción de urea.

Células Intercaladas (en túbulo colector cortical y porción tardía del túbulo distal)

Tipo A: Reabsorben K⁺ y HCO₃^–; secretan H⁺.

Tipo B: Secretan K⁺ y HCO₃^–; reabsorben H⁺.

Regulación Hormonal y Metabólica

Tirosina: Aminoácido precursor de las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina).

Flujo sanguíneo muscular: La regulación simpática puede causar vasodilatación (ej., a través de receptores β₂ adrenérgicos, especialmente durante el ejercicio) o vasoconstricción (a través de receptores α₁ adrenérgicos).

Tiempo de respuesta del Sistema Nervioso Simpático: Los mecanismos de control pueden activarse y actuar en aproximadamente 5-10 segundos.

Efecto general del sistema simpático (vascular): Predominantemente causa vasoconstricción en muchos lechos vasculares, lo que disminuye el flujo sanguíneo (con excepciones importantes como el corazón, cerebro y músculo esquelético activo).

Volumen de filtración glomerular (VFG) diario: Aproximadamente 180 litros/día.

Procesamiento del plasma: El volumen total de plasma se filtra y procesa aproximadamente 60 veces al día.

Regulación del potasio: La insulina y la aldosterona promueven la entrada de potasio (K⁺) a las células.

Procesos Renales Básicos

• Filtración: Movimiento de líquido y solutos desde la sangre (capilares glomerulares) hacia el lumen tubular.
• Reabsorción: Movimiento de sustancias desde el lumen tubular de regreso a la sangre (capilares peritubulares).
• Secreción: Movimiento de sustancias desde la sangre (capilares peritubulares) hacia el lumen tubular.
• Excreción: Eliminación de sustancias del cuerpo (desde el lumen tubular hacia el exterior a través de la orina).

El esfínter uretral externo está inervado por el nervio pudendo.

Cantidad de sustancias filtradas diariamente (aproximado):

• Glucosa: 180 g/día
• Urea: 46.8 g/día
• Creatinina: 1.8 g/día

Diuréticos de asa: Furosemida, ácido etacrínico y bumetanida.

Forma activa de la Vitamina D: 1,25-dihidroxicolecalciferol (Calcitriol). Su activación final (hidroxilación en posición 1) ocurre en el riñón, estimulada, entre otros, por la PTH.

Presiones en el Sistema Cardiovascular

• Presión arterial sistémica: Sistólica 120 mmHg, Diastólica 80 mmHg.
• Presión capilar sistémico (extremo arterial): 35 mmHg.
• Presión capilar sistémico (extremo venoso): 10 mmHg.
• Presión arterial pulmonar media: Aproximadamente 15-17 mmHg.
• Presión sistólica pulmonar: 25 mmHg.
• Presión diastólica pulmonar: 8 mmHg.
• Presión arterial media pulmonar: 16 mmHg.
• Presión capilar media pulmonar: 7 mmHg.

Funciones de los Vasos Sanguíneos

• Arterias: Llevan la sangre oxigenada (en la circulación sistémica) o desoxigenada (en la circulación pulmonar) desde el corazón hacia los tejidos.
• Arteriolas: Ramificaciones de las arterias que actúan como principales sitios de resistencia vascular, regulando el flujo sanguíneo hacia los capilares.
• Venas: Conducen la sangre desoxigenada (sistémica) u oxigenada (pulmonar) desde los tejidos de regreso al corazón.
• Vénulas: Recogen la sangre de los capilares y la dirigen hacia las venas.
• Capilares: Vasos microscópicos donde ocurre el intercambio de líquidos, nutrientes, gases y desechos entre la sangre y el líquido intersticial.

Sistema de Excitación y Conducción del Corazón y ECG

Componentes del sistema de excitación y conducción del corazón: Nodo sinusal (sinoauricular), vías internodales, nodo auriculoventricular (AV), haz AV (haz de His), ramas derecha e izquierda del haz, y fibras de Purkinje.

Velocidades y Tiempos de Conducción

• Velocidad de conducción en el músculo auricular: 0.3-0.5 m/s.
• Velocidad de conducción en el nodo AV: Muy lenta, 0.03-0.05 m/s. El retraso en el nodo AV es de aproximadamente 0.09 s. El tiempo total para que el impulso llegue desde el nodo sinusal y atraviese el nodo AV es de aproximadamente 0.12-0.16 s.
• Tiempo de conducción a través de la porción penetrante del haz AV: Aproximadamente 0.04 s. El tiempo total desde el nodo sinusal hasta el final del haz AV es de aproximadamente 0.16 s.
• Duración de la propagación del impulso desde las ramas del tabique interventricular a través de las fibras de Purkinje hasta la superficie ventricular: Aproximadamente 0.03 s (velocidad en fibras de Purkinje: 1.5-4.0 m/s).

Frecuencias de Marcapasos

• Marcapasos normal (Nodo Sinusal – NS): 70 a 80 latidos por minuto (lpm).
• Marcapasos ectópico (Nodo AV): 40 a 60 lpm.
• Marcapasos ectópico (Fibras de Purkinje/Ventrículos): 15 a 40 lpm.

Electrocardiograma (ECG)

• Duración del complejo QRS: Normalmente 0.06 a 0.10 segundos (el texto original menciona 0.06 s).
• Intervalo R-R: Tiempo entre dos ondas R sucesivas. Ejemplo: 0.75 segundos (corresponde a una frecuencia de 80 lpm).
• Intervalo QT: Desde el comienzo del complejo QRS hasta el final de la onda T. Representa la sístole eléctrica ventricular (despolarización y repolarización ventricular). Ejemplo: 0.35 segundos (varía con la frecuencia cardíaca).
• Intervalo PR (IPR o PQ): Desde el inicio de la onda P hasta el inicio del complejo QRS. Representa la despolarización auricular y la propagación del estímulo a través del nodo AV. Duración normal: 0.12 a 0.20 segundos.
• Onda P: Representa la despolarización y propagación del impulso a través de las aurículas. Conduce a la contracción auricular, que eleva la curva de presión auricular.
• Onda T: Representa la fase de repolarización de los ventrículos.
• Complejo QRS: Aparece con la despolarización de los ventrículos. Inicia la contracción ventricular y el consecuente aumento de la presión intraventricular.

Sistema Linfático

Cantidad de linfa formada al día: Aproximadamente 2-3 litros al día.

Concentración de proteínas en la linfa: Varía según el tejido de origen; por ejemplo, en el hígado: ~6 g/dl; en el intestino: ~3-4 g/dl.